中国中小企业实施产品数据管理的策略研究

中国中小企业实施产品数据管理的策略研究   

张  彤’，  葛江华’

(1．南京工程学院经济管理系，江苏南京210013  2．哈尔滨理工大学机械动力工程学院，黑龙江哈尔滨150080)

摘要：分析了中小企业的特点及产品数据管理中存在的问题，并针对其特点和问题进行了PDM系统的功能分析，提出了相应的投资与实施策略、PDM系统实施的总体原则，并给出了具体的实施方法和步骤。

关  键  词：中小型制造业；产品数据管理；

1 引  言

产品数据管理系统(Product Data Management PDM)以软件技术为基础，将所有与产品相关的信息和所有与产品相关的过程集成到一起。与产品有关的信息包括任何属于产品的数据，如CAD/CAPP/CAM系统产生的文件、材料清单(Bill of Materia1，BOM)、产品配置、事物文件、产品定单、电子表格、生产成本、供应商状态等。与产品有关的过程包括任何有关的加工工序、加工指南和有关批准、使用权工作标准和方法、工作流程、机构关系等所有过程处理的程序。由此可见，在PDM系统中，所有的信息组织和资源管理都是围绕产品设计展开的，这也是PDM系统有别于其他管理信息系统，如MIS、ERP等的关键所在。中小企业占中国企业总数的94％，创造70%以上的国民生产总值。在市场竞争日益激烈的情况下，中小型企业要想以新、快、好的产品占领市场，其突破口应在设计方面。这里一方面是指如何快速地利用现有设计产生变形设计，并争取一次成功；另一方面是如何将设计成果快速地为加工制造和生产计划等所使用。同时，由于中小型企业具有多品种、小批量的生产特点，产品相关的信息多而杂乱，在变形设计时如何快速地检索和利用已有的各方面知识成为了瓶颈。PDM系统正是充当了这样一个集成管理者的角色，它将各方面产品信息集中管理以备检索利用，同时规定过程控制以使信息安全可靠，因此PDM技术对中小型企业的发展起着至关重要的作用。

2  中小型制造业的特点和产品数据  管理中存在的问题

2．1  中小型制造业的特点   

(1)投资少，建设周期短，收效快；   

(2)生产灵活性大，便于满足各方面需求，容易转向；   

(3)容易实行专业化生产，采用高效率设备和先进工艺，以达到质量好，成本低，劳动生产率高的目的；   

(4)技术力量薄弱，管理方式落后，标准化水平较低，信息流不通畅，部门之间的协调能力差。

2．2产品数据管理中存在的问题   

(1)信息共享程度  许多企业的计算机辅助工具如CAD/CAPP/CAM等都是一些离散孤立的系统，缺乏统一的数据管理和调度，不能对开发项目的进度和工作进行有效的监控，无法实现产品级的借用设计；另外，这些互不兼容的软件所产生的数据常常以不同的格式和介质存储，因此无法在设计、工艺、制造和财务等部门之间有效地实现信息共享与传递，造成企业已有的电子信息共享程度较低。   

(2)信息传递速度  企业传统的信息传递主要是通过书面文件、报表及电话等联络方式，因而无法及时收集工艺和制造过程中的反馈信息，不能实时反映设计过程中的变化，也无法随时跟踪整个产品设计军备和制造的进展情况。   

(3)数据管理方式  虽然企业在CAD／CAPP／CAM等单元技术方面已有了广泛的应用，但各种格式的图形、数据、文本还是沿用过去对纸质文件的管理方法，对文件缺乏有效的版本管理，造成了不必要的重复设计。同时，缺少迅速有效地检索产品数据文件的手段，造成设计资源的浪费。且传统的管理方式不能对技术数据及文件进行有效的保密。   

(4)设计方式  产品开发依旧遵循“概念设计--->详细设计--->过程设计--->加工制造--->实验验证--->设计修改”的流程，使得在设计的早期不能全面地考虑设计下游的可制造性、可装配性、质量保证等多种因素，造成从概念设计到设计修改的大循环，而且还可能在不同的环节多次重复这一过程，结果是设计改动量大、产品开发周期长、成本高等状况，难以适应激烈的市场竞争。

2.3PDM系统的功能分析   

通过对中小型制造企业的调研，认为PDM系统必须具备以下功能：产品结构管理、工程数据管理、设计提交管理、变动设计管理、用户授权管理和数据传输。其他功能如支持异构形式、多平台应用、分布式结构及多用户协作等虽不是中小型企业急需的功能，但在总体设计时应考虑进去，以便系统进一步扩展。这些功能主要是对网络技术的扩展，因而在中小型企业PDM的体系结构中，应着重考虑其开放性，即能支持各种应用软件对它的访问，为其提供相应的接口。

3 中小型制造业实施PDM的投资效果和策略分析

3．1  项目投资经济效果分析   

企业项目投资要进行技术经济效果分析，可采用的分析方法很多，有静态分析方法，如方案比较法、年费用算法；有动态分析方法，如现值法、内部利润率法等。目前采用动态分析的现值法较多。现值法又分为两种，净现值法(NPV)和现值指数法(PVI)，NPV采用的是减法，PVI采用是除法，二者的基本原理一样。净现值法是项目动态经济评价中用得最多的方法指标之—。现以现值法(NPV)来进行分析，公式为

式中：NPV为净现值；St为第t年的现金净收入；Ko为技术方案的现值投资总额(或原始投资总额)     i为贴现利息率；n为项目寿命期；t为第t年。   

Ko是每年投资额折算为现值时的总和，则Ko的表达式为

式中，Kt为第t年的投资额；其余同上。   

评价方案的判别准则是：单—项目方案，若NPV<0项目应予以接受；若NPV功则项目应予以拒绝；多方案比较，则取NPVmax最大者为优。   

NPV值越大，则收入越大于支出，即投资报酬率越大于预定的贴现利息率，经济效益越好。在项目多方案选择时，预测各年的现金净收入不易准确，且难度大，但投资量可以控制，要使NPV越大，则蜗越小越好，合理分配各年的投资额低于Kt，可以使ko减小。   

在相同的项目寿命期内和相同的投资总额下，式(2)中的分子、分母，当各期投资Kt(t＝1，2，…，n)逐年递增时的Ko值，要小于Kt逐年递减时的Ko值。令K1<K2<K3…Kn，其中，至少有一次投资大于上一次投资，即至少有一项Ki-1<Ki，则设Ki逐年递减时的Ko表达式为

设Kt逐年增加时的Ko表达式为

以上两式相减，经计算得知，无论n为奇数或偶数，均

                                     Ko<Ko'

由此表明，当投资总额一定，累积净现值相等或几乎相等时，采取投资逐年递增策略的服叮值大于采取投资逐年递减策略的NPV值。所以企业在实施PDM系统时，应优先考虑投资相对较少的系统建设，分阶段逐步实施，从而既节省了投资，又取得了良好的效益。

3.2实施加PDM的成本   

从整体上看，一个PDM项目在其整个生命周期中至少应考虑到如下方面的成本。   

(1)软件成本。PDM软件的使用权与维护，数据库软件的购买与维护，其他应用系统。   

(2)硬件成本。计算机设备及网络环境是实施PDM系统的基础，系统的运行质量也与企业的计算机网络系统的完善程度有关。因此，硬件的购置与维护也是PDM项目中应考虑的重要组成部分。   

(3)系统选型、论证与咨询费用。   

(4)系统管理人员、事实人员和最终用户的培训费用。   

(5)实施费用。统计表明，在一个完整的PDM项目中，软件部分费用只占总费用的25％左右，硬件部分占25％左右，咨询、服务、培训和实施费用约占50％，对此，企业应有足够的心理准备。

3.3实施策略   

中小企业实施PDM项目是应把握的总体原则，是了解真正的需求并找出问题的优先级，理解投资于PDM项目的现实的和潜在的效益，选择合适的供应商作为合作伙伴，规划和控制整个PDM项目，增强投资信心。   

企业实施PDM项目，是一项系统工程，一般包括四个阶段：系统分析、系统设计、系统实施和系统运行。根据中小型制造业的资金一次性投入少，技术力量薄弱，管理水平低的特点，实施四M系统应该是分阶段逐步完成，这样可以在最初阶段主要解决企业急需的问题，并通过运行系统，发现问题，收集反馈信息，在原来系统的基础上重新分析、重新调整设计，并根据企业的需要加入新的内容，扩展系统，如此不断的反复，最终达到企业的要求。

3.4具体步骤方法   

(1)成立项目组  成立项目组是实施工作的第一步，在这州、组中应该包括有项目管理经验的组织者、企业信息化管理部门的主管、技术人员以及咨询专家等。要有专人负责，协调各部门之间的信息联系，掌握项目实施的进度、验收及日常维护工作。   

(2)需求分析  不同企业对产品数据管理要求的宽度和深度不一样，因此对于具体的某一企业的四M系统需要管理的产品数据和信息交换的要求，实施的阶段目标和最终日标在项目的开始就必须有详细的分析。   

(3)制定有效的实施策略，分阶段、分步骤地制定目标  从功能角度看，目前市场上的PDM软件大都具有图档管理和文档管理、项目管理和过程管理、产品树管理与配置管理、审批和批注、编码管理和用户管理、工具、电子邮件等功能。但要一次全部实施所有内容是比较困难的，较好的办法是从部分应用开始，如：首先应用图档管理和文档管理、过程管理、产品树管理和配置管理等；其次，引人工具与电子邮件等；最后实施审批、产品树管理和项目管理等内容。   

(4)网络建设PDM只有在网络环境支持下才能工作，企业网建设应以企业数据流动、流量为参考点。   

(5)建立企业编码标准  充分利用构成产品的标准化，通过PDM系统可对这些标准件、通用件和典型结构等进行统一管理，实现快速的查找，则需花很大的精力。实施PDM中必须高度重视流程的标准化和规范化问题。   

(6)对企业数据进行处理，建立产品技术数据库， 将企业的办公数据与企业技术数据建立有效联接，生成产品数据的统计报表、生产目录表等，为ERP等系统提供数据源。建立产品数据库是PDM系统实施最关键的一个环节和最重要的工作内容，各企业数据表达不同，要求前端的CAD系统要有良好的开放性，严格保证CAD与四PDM公共数据的一致性。尤其是PDM系统与CAD系统的集成，其原因在于CAD是产品定义手段，产品几何信息、材料信息、结构信息在CAD文件中都有表达，PDM能否顺利继承并有效改变这些信息是PDM能否实用的关键。   

(7)工作过程以及信息变更管理  工作流程自动化是PDM在计算机网络环境支持下，支持协同工作的重要功能，但目前在国内企业中实施还存在着一定困难。图纸变更在企业中差别很大，目前变更管理应落实在变更通知单的生成与管理上。   

(8)企业全员培训PDM首先是一种管理思想。如果企业或项目组领导对四lM的理解不够全面，四M的推广将非常困难。对企业中所有相关的管理者分层次，有步骤地进行培训。对于企业中的PBbM使用者的培训，要有足够的耐心，反复、多次地技术培训是四M应用成功的保证。

4  结  语   

现实地看待中国中小型制造业的发展状况，竞争能力的焦点还在于提高效率，缩短开发周期。PDM的作用不仅在于对数据的组织，而且更应关注这些组织起来的数据应该怎样用于产品设计与开发之中，从而使PDM成为企业的知识库和资源库。因此要使PDM系统真正在中小型制造业中发挥作用，就必须经过一个实施的过程，使PDM的管理能力与企业的具体情况融合起来，成为企业自己的PDM系统。

参考文献：

[1]高奇微，莫欣农．产品数据管理(PDM)及其实施[M]．北京：机械工业出版社，1999．

[2]王  敏．PDM项目成本和效益的商业评估[J]．计算机辅助设计与制造，2000，(2)：11—12．

[3]孙天涌．PDM及其最新进展口]．计算机辅助设计与制造，2000，(2)：3—6．

[4]曼瑞洪．面向中小型企业的PDM系统的研究与实践[D]．重庆：重庆大学，1998．